Pomruki wszechświata. Podejrzeliśmy galaktyki tańczące w rytmie fal grawitacyjnych

Można spytać: gdzie tu przełom? Wszak fale grawitacyjne rejestrujemy już od 8 lat i nawet przyznano za to Nagrodę Nobla. Sęk jednak w tym, że wszystkie dotychczasowe detekcje dotyczyły fal o względnie wysokich częstotliwościach (rzędu kilkuset herców) i krótkim czasie trwania (poniżej jednej dziesiątej sekundy), pochodzących z potężnych kolizji czarnych dziur i/lub gwiazd neutronowych. Tymczasem zespoły z USA, Europy i Indii, Australii oraz Chin donoszą o wykryciu fal o częstotliwościach rzędu nanoherców (czyli miliardowych części herca), które rozbrzmiewają w Kosmosie niczym stały, głęboki pomruk.

Fale grawitacyjne, przewidziane jeszcze przez Einsteina ponad sto lat temu, to rozchodzące się z szybkością światła zaburzenia geometrii przestrzeni, wywoływane przez ruch masywnych obiektów (trochę jak fale na wodzie wzbudzane przez płynącą kaczkę). Według uczonych, źródłem nowo zaobserwowanych fal są pary krążących wokół siebie supermasywnych czarnych dziur w jądrach odległych galaktyk. Można powiedzieć, że obiekty te dosłownie trzęsą całym Wszechświatem, aczkolwiek delikatnie. Przechodząc przez naszą Galaktykę, wspomniane fale powodują względne odkształcenie przestrzeni rzędu jeden do biliarda. Dla ilustracji, oznacza to zmianę odległości Ziemia-Słońce o grubość ludzkiego włosa.

Równie niezwykły jak samo zjawisko jest sposób, w jaki badaczom udało się je wykryć. Za detektor fal grawitacyjnych posłużyły im pulsary, czyli jądra wypalonych gwiazd, które obracają się nawet kilkaset razy na sekundę, omiatając przestrzeń wiązkami fal radiowych niczym kosmiczne latarnie morskie. Są przy tym nadzwyczaj regularne – punktualność ich okresowych impulsów jest porównywalna ze współczesnymi zegarami atomowymi. Astronomowie postanowili więc przyjrzeć się kilkudziesięciu takim pulsarom rozsianym po całej Galaktyce, rejestrując drobne odstępstwa w ich „tykaniu". Dzięki obserwowaniu wielu pulsarów na raz, z szumu różnego typu zaburzeń udało się wyłowić te, za które odpowiadają fale grawitacyjne.

To jednak dopiero początek badań. Uczeni mają bowiem nadzieję, że gdzieś w tle pomruku czarnych dziur pobrzmiewają też znacznie starsze tony – echa najwcześniejszych drżeń rodzącego się Wszechświata.

Łukasz Lamża: Jeżeli wszechświat jest nieskończony, a atomy można uporządkować na skończoną liczbę sposobów, to istnieje w nim nieskończenie wiele kopii Ciebie czytających ten artykuł. Logiczne? Sprawdźmy.